Srce kot črpalka

Video: BROSHOU - SRCE PUMP

Klinična opazovanja in eksperimentalni podatki kažejo, da je žilni sistem na splošno in spremembe v ravneh intenzivnosti srca kot črpalke v določeni funkciji podrejena z biološko pomemben namen - ohranjanje zahtevano raven energije. Predpogoj za to je, da se minutnega volumna (MOK), črpanja srca, presnovne potrebe telesa. Normalno delovanje srca se določi glede na kontinuiteto pretoka krvi s strani zakona in lastnosti srčne mišice. Kontinuiteta zakon uveljavlja enakost med zneskom pritoku krvi in ​​izstreljuje količino krvi, ki ga srce na časovno enoto. Ta enakost med dotokom in pretok krvi trajno nameščen, kljub temu, da je telo prav tako se nenehno dejavnike, ki spreminjajo kot pretok krvi v srce, in upora, ki preprečuje sproščanje srčne krvi. V kratkem obdobju tranzicije, te spremembe privedejo do pretoka krvi neskladnosti v srce in srčno močjo, ampak na podlagi tega srca so procesi, ki odpravljajo ugotovljene neskladnosti.

Zato mora biti aktivnost srca kot črpalke šteti kot samooptimirni sistem z zaprtim uredbe zanko, zagotavlja optimalno delovanje (volumen minut krvi) pri spremembi gumba samodejno nastavljanje (prednalaganja in afterload) in lastnosti nadzorovanega predmeta (kontraktilnost miokarda) (sl. 1).

Sl. 1. Shema medsebojnih odnosov dejavnikov, vključenih v regulacijo delovanja črpalne srca

Zakoni srca in lastnosti srčne mišice, ki je bilo obravnavano v prejšnjih poglavjih tega poglavja, in se izvaja v vsem srcem. Vendar pa je funkcionalno organizacijsko strukturo komor srca in njihove interakcije kot enotnega mehanizma črpalke prinesla veliko novega in posebno v srce. Tako je samoregulacija izvede ali avtoregulacijo srca. Ker so ti pojavi so odvisni od lastnosti srčne mišice vlakni, se imenujejo myogenic avtoregulacije, v katerih obstajajo dve vrsti:

1) geterometricheskaya Reakcijsko pogoj pojav, ki se spreminjajo prvotno dolžino vlaken miokarda;

2) Reakcijsko gomeometricheskaya, katerega uveljavitev te spremembe niso potrebne.

Video: Heart -Coronary obvod (CABG off-črpalke) PreOp® Patient Education HD

Uredba Geterometricheskaya srce

Posploševanje posameznih opazovanj v skladnem konceptu avtoregulacije srca se mora začeti z delom Stirling [EN Starling, 1918], ki je potekala z osebjem na izoliranem psov srca škropili krvi s kisikom. Bistvo rezultatov - bolj napeta prekati s krvjo v Dijastola, večja njihovo zmanjšanje na naslednjo sistoli. To je omogočilo Starling oblikuje "zakon srca" (kasneje imenovano pravo Frank - Sterling): pod enakimi zmanjšanje enakimi pogoji sila miokardnega vlaken je odvisna od njihove končne diastolični dolžino. Iz zakona pomeni, da povečanje polnjenje središču venskega pretoka krvi ali zmanjšati svoje emisije v velikih plovil, ki vodijo k povečanju lastnosti Krčenje srčne mišice.

Odvisnost srca krčenja veljavnosti končnega diastolični dolžini njenih vlaken in potrdila zelo veliko število eksperimentalnih in kliničnih študijah. Ugotovljeno je bilo, da je opažen odvisnost značilna za atrijsko miokarda.

Zmanjšanje Študije na osnovi moči od začetne dolžine mišičnih vlaken srca poteka v dveh smereh:

1) preučevanje celičnih mehanizmov, povezanih ta odnos;

2) pojasnitev njene vloge v smislu celotnega organizma.

V prvem primeru smo raziskovali miokarda trakovi, izrezanimi iz papilarni srčne mišice, ki so bili podvrženi različnimi stopnjami napetosti. Pridobljeni podatki so pokazali, da je napetost v mišicah, ki so posledica različnih stopenj raztezanje razvila sorazmerno s številom vpletenih aktinomiozinovyh mostov. Količinska rast teh mostov pod napetost zaradi kompleksne prostorske položaj vodij miozin protofibrilov in spreminjajoče se razmere elektromehanske seznanjanje. Raziskave na trakove miokarda potrdil legitimnost zakona Frank - Sterling na celičnem nivoju: zmanjšanje moči je odvisna od dolžine kardiomiocitne sarcomere pred rezanjem.

V študiji prava Frank - Sterling v celotnem organizmu, poleg vpliva na koncu diastole dolžine mišice srca na moč svojih popadkov, kažejo na spremembe v stopnji krčenja - v napetosti z miokardnim vlaken in rast napetosti v razvoju in na čas od začetka do največje sile krčenja običajno ni spremenilo. Eksperimentalno delo prikazuje linearno zvezo med hitrostjo dviga tlaka v votlino ventrikularna isovolumetric krčenje fazo in ventrikularne oboda čelne diastolični in ta odvisnost je shranjen pod različnimi stopnjami kontraktilnosti.

Tako je, v smislu mehanizma celotnega organizma Franca - Sterling ureja ne le moč krčenja srca, ampak tudi hitrost z napetostjo razvil. Izraženi dvomi o zakonitosti zakona Franca - Sterling za aktivnosti srca v celotnem organizmu, vendar klinična opažanja potrdil odnos sistoličnega srčne funkcije od levega pritiska na koncu diastole prekata. [SM Shenderov, 1982].

Direktne meritve prvotne dolžine srčnih mišičnih vlaken so zelo težko in pogosto nemogoče, zato v klinični praksi kot izhodni natezni preizkus miokardija prejeto ravni končni diastolični tlak v prekatu (KDDZH) ali polnilni tlak (DNZH), ob predpostavki, da se spreminja miokardni dolžina vlaken sorazmerna spremembe teh parametrov. Trenutno oceniti funkcijo levega prekata uporablja princip izgradnje značilnosti obremenitve - levega prekata funkcijske krivulje, ki upoštevajo uspešnost - srčna izhodne (MOS) ali delo glede na DNLZH in krčenja stanju miokarda. funkcijo levega prekata krivulje označen s izhodiščno srčni učinek in DNLZH, dviganje hitrosti krivulje, s povečanim DNLZH (za hitro uvajanje nizko dekstrana molekulske mase, pogostnost atrijske spodbujevalec, infuzijo angiotenzina, itd), ki je del platoja podobne krivulje, kjer je dodatno povečanje ne spremlja rast DNLZH MOS. Značilno je, da taka družina krivulj, od katerih vsaka označuje stanje kontraktilnih miokarda (sl. 2). Analiza hipotetičnih levega prekata funkcijske krivulje kaže določen vzorec glede na MOS DNLZH in krčenja stanju miokarda. Res, da je treba povečati DNLZH, kar pomeni, da bi povečali MOS končni diastolični volumen levega prekata s premikanjem vzdolž krivulje 1 na isti kontraktilnost miokarda. V primeru kršitve kontraktilnost miokarda, ki se pojavi pri bolnikih s koronarno bolezen srca, zlasti akutnega miokardnega infarkta, je krivulja funkcije levega prekata nahaja na novi ravni (hipotetičnih krivulj 2 in 3) ter za vzdrževanje ISO v normalnem območju zahteva drugačno, višjo vrednost DNLZH.

Sl. Slika 2. levega prekata funkcijske krivulje odvisnosti od stanja Krčenje srčne mišice (1-3)

Tako kronične poskusi na živalih in klinična opažanja kažejo, da v normalnih razmerah povečanje venski pretok krvi k srcu vodi do povečanja prekata polnilnega tlaka, miokardnega raztegljive vlaken in povečajo srčni učinek. Odvisnost od srca krčenja moči od prvotne dolžine miokardnega vlaken je skupno, trajno pravilnost, vendar je stopnja manifestacija tega mehanizma je odvisna od stanja krčenja v srčni mišici.

uredba Gemeometricheskaya

Uredba Koncept gomeometricheskoy srca vključujejo autoregulatory učinkov, ki spreminjajo moč srčne kontrakcije odgovor na tlačnih sprememb v aorto (Anrep učinek), ali spremembe srčnega utripa (Bowditch učinek).

Prisotnost Anrep učinek s številnih študijah potrjena [E.Braunwald konec el., 1984]. Bistvo tega učinka je, da je obseg giba srca in diastoličnega polnjenje ohranjajo relativno konstantne v širokem območju od srednje tlaka v aorti. Da bi uresničili celoten učinek zahteva več zaporednih znižanj v odziv na pritisk. Zato učinek je posledica učinkov Anrep prejšnjih kose s povečanjem tlaka v aorti povzroča. v tem

pomembno razliko od ureditve geterometricheskoy gomeometricheskoy, ki je odvisna od stopnje raztezanja miokarda pred vsako zmanjšanje vlaken, in ne s pogoji, ki jih vrsto prejšnjih kosov ustvarili.

Pri izvajanju podlagi mehanizma zagotavlja Anrep učinek je povečanje in prerazporeditev koronarnega pretoka krvi. Anrep učinek zmanjša ali pa ne pride, če razširjene koronarne žile z uvedbo ATP. Navzdol glede na ta učinek, obstaja povečanje pO2 v subendokardialnega plasti miokarda s konstantnim koronarnega pretoka krvi.

Povečanje moči kontrakcije srca z rastjo frekvence žabji stimulacije je bil imenovan Bowditch učinek. Številne študije izvedene na izoliranih miokarda trakovih in klinične opazovanje potrjuje, da so frekvenčno odvisne ali "ritmotropnye" spremembe kontraktilnost miokarda univerzalna značilnost srčne mišice. Spremembe stopnje tlaka naraščanja in hitrosti iztisni krvi pri menjavi spodbujevalna frekvenca - primarni izraz hemodinamičnih hronoinotropii celota srca so pomembni Nastavljivi vrednost.

Vprašanje sodelovanja, geterometricheskoy gomeometricheskoy in regulacije srca, kot tudi vpliv teh predpisov o obsegu giba srcu je še vedno daleč od končne odločitve. Kljub pomanjkanju aditivnih učinkov "sile", "frekvence" in "dolžina", ki ga je izvedel multivariatne regresijske analize smo uporabili za oceno vpliva na volumen hoda (SV), srčnega utripa (HR), diastolični tlak polnjenja (dd) in aorte tlak (BP) :

kjer K - koeficient vrednosti neposneti faktorji [A.M. Scher in sod., 1968].

Kvantitativna ocena delovanja črpalne srca

Ocena srca, stroški energije, učinkovitosti in stanju krčenja je pomembna, vendar problem ni bil rešen do konca. Študija teh vprašanj je pomembno za pravilno razumevanje stroškov priključevanja energije do cardiodynamic srčne mišice, ne samo. Pomembno je, da oceni stanje na prizadetem srca, svojih kompenzacijskih mehanizmov, spremljanje učinkovitosti zdravljenja, rešitev diagnostičnih in prognostičnih aplikacij.

Kot je navedeno zgoraj, sintetiziramo v kardiomiocitih med recikliranjem snovi, koronarnega pretoka krvi vložene biokemičnih energije, porabi za aktiviranje procesov, povezanih z delovanjem ionskih membranskih črpalk, razvoj mehanskim obremenitvam, sprostitev, vzdrževanje bazalnega metabolizma, toplote in nazadnje zunanjim delom. Energija krčenje mišic prekata delno porabi v potencialne energije stene aorte in arterij napetostjo določitev krvnega tlaka in vzdrževanje stalen dotok krvi, nekaj te energije pretvori v kinetično energijo gibajočega krvi.

Skupna energetska učinkovitost srca kot črpalke, ki odraža delež stroškov miokarda realiziranih v pretoku krvi, kar pomeni, Učinkovitost (COP) lahko definiramo kot razmerje zunanjega dela porabi energije:

kjer An - zunanja dela srca;

E - celotna energija srca, ki je enako 2,057 ·- CSI₂.

Po izračunih različnih avtorjev, učinkovitost srca je od 15 do 25% in slabo korelirana z poraba kisika [VI Shumakov, VE Tolpekin, 1980]. Podatki relativno nizke učinkovitosti kažejo, da je pomembna poraba energije, ki niso povezane s srcem delovanja njene zunanje.

Eden od najbolj pomembnih opravljanje dejavnosti črpalne srca je diagram tlaka - razmerje prostornine, ki opisuje spremembe zunanjega volumna srca (levega prekata) z modifikacijami ventrikularni tlak. Diagram tlak - volumen temelji na kombinaciji krivulje tlak v levega prekata in spremembo njenega obsega. V klinični praksi se gradnja tega diagrama doseže hkratno snemanje intracavitary pritiskov in sprememb v senci faza levega prekata levega prekata. Vendar ventrikulogramme obseg kompleksnosti in nedostopnost tehnike izračun netočnost iz leta kontrast zmanjša vrednost grafikona in praktičnega pomena v kliniki.

Razmerje tlačnih sprememb diastolični do oznake (dV / dP) označuje podajnosti infarkt, daje informacije o lastnostih sproščanja srčne mišice. Recipročna vrednost dP / dt določa togost miokarda med diastolični. Poleg tega, ta številka ne odraža lastnosti Krčenje srčne mišice.

predpisi študija gomeometricheskoy srčni infarkt, je pokazala določeno lastnost, da spremeni hitrost in moč krčenja ne da bi spremenili prvotno dolžino, ki se imenuje inotropic stanje srca. Predlagali so, naj oceni inotropski stanje srčne kontraktilnosti indeksov. Osnova predlaganih indeks avtorjev je pritisk ali stres, ki ga v srčni mišici razvila, in različne derivate teh kazalnikov.

V 1963 Seydzhel in Zonnenblik [J.H. Siegel, SL Sonnenblick, 1963], predlagani za presojo krčljivosti srca površino s krivuljo tlaka omejenega levega prekata v izometričnih fazi krčenja, t.j. z vgrajenim izometričnih krčenja (IMS). Izboljšana različica indeksa - razmerje zmanjšanje hitrosti največ (dP / dt) Makc v IMS. Fizikalni pomen tega indeksa, ki je kontraktilnosti ocenila času povečanje tlaka začetno točko za najvišjo stopnjo tlaka narašča, t.j., krajši je čas, višjo kontraktilnosti. Nekateri raziskovalci oceniti funkcijo črpanja srca z uporabo parametrov faze iztisni kri iztisne frakcije, največje hitrosti ali pospeškov pretoka krvi, ki niso značilne kontraktilnost miokarda.

Opozoriti je treba, da čeprav ni univerzalnega indeks, ki ocenjuje funkcionalno stanje srca v normalnih in bolezenskih stanj.

Tako ohranja kontinuiteto prava pretoka krvi, srce ima raznoliko, izraženo sposobnost, da prilagodi svoje dejavnosti na spreminjajoče se dotok krvi in ​​izgnanstvo pogoji. In časovni dejavnik igra ključno vlogo pri funkcionalnih lastnosti sarcomere (strukturna in funkcionalna enota kardiomiocite) in delovanjem črpalne srca. To pomeni, da je stopnja (interval med srčnim ciklov) deluje kot faktor, ki združuje v enotno srce nemotenem delovanju mehanizem, ki sestoji iz različnih lastnosti, struktura in funkcija delov.

Strukturni vzdrževanje funkcijo črpanja srca

Funkcija črpanje srca opremljena z redukcijo mišičnih vlaken in prisotnosti aparature ventila, ki določa gibanje naprej krvi. Srce mišična vlakna tvorijo kompleksno spiralno strukturo treh slojev spominja turško turban. Hkratno zmanjšanje zunanje poševne mišice in globoke plasti vodi k skrajšanju vzdolžne osi prekatov. Zmanjšanje spiralno usmerjenih vlaken v temenu srca vodi do konvergence sten in zaprtje lumnu prekata votline cone. Zmanjšanje srednjega sloja krožnih mišičnih vlaken zmanjša prečno os prekatov.

Nadev in izžene kri iz levega prekata so lastnosti definirano specifično strukturo ventilski sestav levega atrioventrikularni odprtino in lajšanje notranjih površin kazenski vdolbini prekata tvori dovodno pot in iztekanje krvi. Zamenjava notranje površine prekata mišične stene ustvarja preklade - trabekul oblikovani tramovi globoko mišično plast z naročili smer spiralno od zadnjih commissures v mitralne zaklopke ob posterolateralno stene peredneverhushechnoy prekata votlino visoko. Anatomske lokacija mitralne zaklopke in papilarni mišična hordalnega preje tvori tudi spiralna toka levega prekata vhodni trakt. Takšna struktura zaklopk in notranja površina votline levega prekata ustvarja rotacijsko gibanje sprejema krvi in ​​izgon njega, ki bistveno zmanjša odpornost na pretok krvi, za razliko od turbulentnega toka krvi.

Druga značilnost srca - črpalka je v naročanja zaporedju vzbujanja in krčenja v različnih oddelkih. To je bilo ugotovljeno, da je razlika vzbujanje in krčenje od epicardium do endokarda in od vrha do dna srca, kar naravo peristaltičnem krčenja levega prekata sprostitev zheludochkov- opravi v istem zaporedju.

Tako je v srcu - črpalka predstavlja osnovna načela treh vrst črpalk:

1) batna črpalka opredeljuje translacijsko gibanje usklajeno delovanje krvnega "vstop" in "izstopni" ventil;

2) centrifugalna črpalka, da vezni rotacijsko gibanje spiralno pretok krvi, ki učinkovito zmanjšuje notranje upornosti srca - črpalke;

3) peristaltična črpalka. Združevanje tri načela kri črpanje tvori visoko srčne črpalke, ki ima minimalno odpornost na krvni dotok in odtok z največjim učinkom izmet.

Kršitev od arhitektonskih in mehanike krčenja srca, ki se pojavi pri akutnem miokardnem infarktu (globino in lokacijo lezije), lahko igrajo odločilno vlogo pri aktivnosti črpalne srca, pri razvoju kliničnega srčnega popuščanja in potek bolezni, pa tudi vpliva na bolnikovo prognozo za okrevanje.

Miokardni infarkt. AM Shilov